姚庆华
（大庆石化公司炼油厂，黑龙江 大庆 163711） 摘要：对新、老循环水合并系统的清洗预膜先用表面活性剂清除系统内的油污和粘泥，再进行低pH条件下的酸洗，以去除系统内的金属氧化物和钙垢，最后采用正常运行时使用的有机膦和硫酸锌缓蚀剂，在高浓度下进行预膜处理，效果较好。
关键词：水处理；循环冷却水；清洗；预膜
中图分类号：TU991.27
文献标识码：B
文章编号：1009-2455(2001)03-0020-02 140×104t重油催化是我厂新建成的装置，为保证开工后循环水正常处理，需要对该冷却水系统进行清洗预膜。但是，为新重催装置提供冷却水的循环水系统还担负着其它装置的循环冷却水任务，对新装置进行清洗预膜的同时不能影响老装置的正常运行。因此，系统的清洗预膜有一定的特殊性。 1 循环水系统概况 该系统初建于60年代，期间经过四次改造和增建，目前系统内包含有3座隔油池，对经装置换热回来的热水进行油水分离，系统保有水量为11500t。循环水量10600t，每小时补水200t，冷却水回水温度为32℃，温差6.5℃，所使用的水处理剂为有机膦和锌盐的复配药剂DQ-202，其有效成分（以总磷计）为7.0％，锌含量为3.0％～3.5％，正常运行时控制总磷为4.5～7.5mg/L，浓缩倍数1.5，浊度不大于15.0mg/L。 2 清洗和预膜 新重催装置在安装过程中，其设备和管道内会产生碎屑、焊渣及尘土，同时，金属表面还会附着一层保护性油膜，所以对新装置主要采取表面活性剂清洗；与新装置相比，老装置内主要有粘泥、污垢和金属氧化腐蚀产物，投加表面活性剂仅能去除粘泥和油污，而对金属氧化物和硬垢则收效甚微[1]。为此先投加表面活性剂进行清洗，再加酸清洗。由于一循系统内含有隔油池，循环周期较长，若酸洗后不能及时进行预膜处理，极易使露出的金属表面发生氧化，同时由于采用提高浓度的预膜方案，决定将酸洗和预膜同时进行。为验证本次方案的可行性，先通过试验室进行了一次小型动态模拟试验。
2.1 动态模拟试验
动态模拟试验试管材质为20#碳钢，规格为φ10×1×240mm，试验用水为待清洗预膜系统的低环水。试验开始时投加缓蚀剂DQ-202（以总磷计）mg/L，热运行24h后，用硫酸调节pH=5.0～5.5，据加DQ-202（以总磷计）30mg/L，热运行24h，其间严格控制pH=5.0～5.5。试验结果见表1。 表1 动态模拟试验结果| 进口试片腐蚀速度/(mm·a-1) | 0.0409 | | 出口试片腐蚀速度/(mm·a-1) | 0.0428 | | 塔池试片腐蚀速度/(mm·a-1) | 0.0652 | 试验结束后，观察试片可见进口处试片和出口处试片上均有一层兰色彩膜，表明预膜效果良好。
2.2 清洗
2.2.1 表面活性剂清洗
清洗前先对新系统单独进行水洗，以去除新系统中的泥沙等杂物。然后向系统内加水进行置换。此时加大排污量，置换时间为24h。水洗停止后向系统内投加表面活性剂，其主要成分为1227（对带热运行时的表面活性剂选择无特殊性），加药后不排污，不溢流，24h后进行置换，置换时间为24h，期间监测水中浊度，当水中浊度低于15.0mg/L时停止置换，在此期间始终保持循环水中总磷在4.5～7.5mg/L。分析结果见表2。表2结果表明，投加表面活性剂进行清洗后，浊度最高达到29.3mg/L，是平时监测的两倍，说明表面活性剂清洗是有效果的。 表2 清洗置换时循环水浊度| 时间 | 20:00 | 5:00 | 13:00 | 20:00 | 8:00 | | 浊度/(mg·L-1) | 29.3 | 23.8 | 20.1 | 14.6 | 11.4 | 2.2.2 酸洗
向塔池内投加DQ－202水稳剂，投加浓度（以总磷计）为30mg/L，再向系统内缓慢逐次加入硫酸，每半小时监测一次pH值以调整加酸量，在pH到达5.0～5.5[2]后停止加酸。酸洗时不排污，不溢流。因现场条件限制，向系统内加酸仅能采用人工方式，无法准确计量加酸量，且所加硫酸为浓硫酸，操作危险性大，为防止加酸量过多，致使pH降低到5.0以下，根据经验及理论分析，现场决定在一次性投加硫酸将pH调整到5.02之后，就不再加酸。从pH调整完成时开始计时，24h后进行置换。在酸洗期间监测水中浊度和总铁离子，监测数据见表3。从表3数据中看出，随着酸的一次性投加后，pH值迅速降低到5.02，之后逐渐回升，而铁离子的含量则缓慢增加，到第二天达到最大值0.844mg/L，说明本次酸洗取得了一定的效果。从表3中可以看出，总磷浓度最大达到36.7mg/L，根据当时水质分析数据计算，磷酸钙的饱和pH为6.40，大于实际pH值5.56，这预示将不会产生磷酸钙垢沉淀。 表3 酸洗预膜期间水质分析数据| 时间 | pH | 浊度/(mg·L-1) | 总铁离子/(mg·L-1) | 总磷/(mg·L-1) | 锌离子/(mg·L-1) | 碱度/(mg·L-1) | 钙硬/(mg·L-1) | | 16:30 | 5.02 | 14.6 | 0.500 | 32.2 | 13.7 | 50 | 101 | | 17:00 | 5.56 | 13.7 | 0.534 | 36.7 | 13.1 | 53 | 106 | | 21:00 | 6.83 | 16.3 | 0.652 | 30.7 | 11.8 | 53 | 108 | | 1:00 | 7.45 | 15.5 | 0.768 | 29.2 | 9.42 | 55 | 106 | | 5:00 | 7.72 | 12.8 | 0.820 | 26.3 | 9.35 | 73 | 108 | | 9:00 | 7.82 | 13.2 | 0.884 | 23.6 | 8.76 | 85 | 110 | 2.3 预膜
在进行酸洗的同时，向系统内投加缓蚀剂DQ-202进行预膜处理，投加浓度（以总磷计）30mg/L，连续运行24h，预膜期间不排污、不溢流。由于所加缓蚀剂的浓度为平时的5～6倍，即使不再补加也能满足预膜的需要，所以，当总磷浓度达到36.7mg/L时，即停止补加。在塔池内挂上处理好的四枚试片，以便直接观察预膜的效果。预膜期间主要水质分析数据见表3。从表3结果可以看出，随着总铁离子浓度的升高，循环水中总磷浓度和锌离子浓度缓慢降低。从挂片上看，四枚试片上均有一层薄薄的兰色彩膜，说明预膜处理达到了预期的目的。四枚试片的平均腐蚀速度为0.0501mm/a，与试验室结果相近。 3 总结 本次清洗预膜工艺流程中，既有未开工的设备，也有正在运行的设备，属于冷热共运行状态，在这种状态下进行清洗预膜在我厂尚属首次，也未在有关刊物上看到类似的报道，因此此次预膜工作也是在摸索下完成的，而且，一循系统内设施多，循环周期
长，这也给清洗预膜工作带来了困难。但是从监测数据中看出，预膜效果还是不错的，达到了我们预期的目的。通过这次酸洗预膜工作，为我厂在今后的水处理工作积累了经验。 参考文献：
[1]周本省．工业水处理技术[M]．北京：化学工业出版社，1996．
[2]金熙，项成林，齐冬子．工业水处理技术问答及常用数据[M]．北京；化学工业出版社，1997
作者简介：
姚庆华（1974－），女，助理工程师，从事水处理研究及应用工作。 | 
